课程试卷（含答案）
__________学年第___学期 考试类型：（闭卷）考试 考试时间： 90 分钟 年级专业_____________ 学号_____________ 姓名_____________
1、分析题（5分，每题5分）
1. 根据A基因序列设计原核表达引物。 A基因序列如下：
ATGTCCGAAGTAATCGAAGAACATCTTCTCAGCGATAATTCTGATGATTCCAGCTCGGAATTGACTTCTAC………GGACGAACCACGAAGAGACGATATTAA pET28a多克隆位点如下
引物设计必须满足：要求在引物两端分别加上BamHI（GGATCC）和EcoRI（GAATTC）。要求表达的重组蛋白C端带His标签。 答案： 设计引物时应注意：
（1）酶切位点前后应添加1～6个保护碱基，以提高限制性核酸内切酶的切割效率。
（2）His标签位于酶切位点的下游，且靠近终止密码子，且mRNA的翻译方向是由N端向C端，所以目的片段插入时的顺序不颠倒。
（3）引物长度一般在18～27bp，且与目的片段有合适的互补长
度以保证引物可以顺利结合。 上游引物可为（5′端至3′端）：CGCGGATCCGCGATGTCCGAAGTA。 下游引物可为（5′端至3′端）：GGCCTTAAGGCCAATTATAGCAGA。 解析：
2、判断题（80分，每题5分）
1. DNA是生物界中唯一的遗传物质。（ ） 答案：错误
解析：RNA也可以做遗传物质。
2. 肿瘤细胞由于生长速度快、分裂次数多，因此对生长因子的需要量也高。（ ） 答案：错误
解析：癌细胞的特征之一就是对生长因子需要量降低，体外培养的癌细胞对生长因子的需要量显著低于正常细胞，是因为自分泌或其细胞增殖的信号途径不依赖于生长因子。
3. 许多蛋白质的三维结构是由其分子伴侣决定的。（ ） 答案：错误
解析：
4. 细胞的分化是多细胞生物体发育的基础，也是单细胞生物体生活的周期变化的基础。（ ） 答案：正确 解析：
5. 1953年WatsonJ.D.&Crick F.H.C.提出了操纵子模型。（ ） 答案：错误 解析：
6. 在所有原核与真核生物中，AUG都是唯一的翻译起始密码子。（ ） 答案：错误
解析：在所有真核生物与大多数原核生物中，AUG是翻译的起始密码子。少数细菌（属于原核生物）以GUG（缬氨酸）或UUG为起始密码子。线粒体和叶绿体使用的遗传密码稍有差异，如线粒体和叶绿体以AUG、AUU、AUA为起始密码子。
7. 限制性内切核酸酶具有极高的专一性，可以识别蛋白质或多肽链上的特定位点，将其切断，形成黏性末端或平端。（ ）
答案：错误
解析：限制性内切核酸酶具有极高的专一性，可以识别DNA双链的特定位点，将其切断，形成黏性末端或平端。
8. 碱基的替换有两类即转换（transition）和颠换
（transversion），A被T替换是转换，而C被G替换则是颠换。（ ） 答案：错误
解析：碱基的替换有两类即转换（transition）和颠换
（transversion），同类碱基替换是转换，而嘌呤被嘧啶替换则是颠换。 9. DNA的碱基切除修复时先除去包括AP位点在内的一小段DNA，然后由DNA聚合酶Ⅰ合成新的片段，最后由DNA连接酶连接切刻位点。（ ） 答案：正确 解析：
10. 癌细胞生长旺盛，因而内质网特别发达。（ ） 答案：正确
解析：内质网是细胞内除核酸以外的一系列重要的生物大分子，如蛋白质、脂类（如甘油三酯） 和糖类合成的基地。癌细胞生长旺盛，需要大量的蛋白质、脂质、糖类等，因而内质网特别发达。
11. 增强子和沉默子是具有位置和方向效应的DNA元件。（ ） 答案：错误
解析：增强子和沉默子是不具有位置和方向效应的DNA元件。 12. 基因工程的一个必需步骤是利用限制性内切核酸酶切割目的基因使其产生黏性末端，然后连接到载体上。（ ） 答案：错误
解析：利用限制性内切核酸酶切割目的基因，可以产生黏性末端也可以产生平末端，二者均可与载体连接。
13. 生物体的部分组织或器官因创伤而丢失时，剩余部分的肌肉、骨骼、皮肤等组织的细胞均能继续生长，从而形成与丢失部分形态和功能上大致相同的结构，这一过程称为再生。（ ） 答案：错误
解析：再生是生物体的整体或器官受外力作用发生创伤而部分丢失，在剩余部分的基础上又生长出与丢失部分在形态与功能上相同的结构，这一修复过程称为再生。受到创伤之后，剩余部分的细胞并不一定均能继续生长。
14. 同源重组主要用于修复胸腺嘧啶二聚体。（ ）[扬州大学2019研] 答案：错误
解析：
15. 组蛋白基因、rRNA基因和tRNA基因等都属于串联重复基因，它们的产物都是细胞所大量需要的。（ ） 答案：正确
解析：串联重复基因的特点如下：①各成员之间有高度的序列一致性，甚至完全相同；②拷贝数高，常有十几个甚至几百个；③非转录的间隔区短而一致。组蛋白基因、rRNA基因和tRNA基因等都属于串联重复基因，它们的产物都是细胞所大量需要的。
16. 弱化作用这种调控模式不可能出现在真核生物基因表达调控中。（ ） 答案：正确
解析：弱化作用是指通过操纵子前导区内类似终止子的一段DNA序列（衰减子）实现的细菌辅助阻遏作用的一种精细调控，因此不可能出现在真核生物基因表达调控中。
3、名词解释（75分，每题5分）
1. 基因工程（gene engineering）
答案：基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是指以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，把不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后
导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的技术。 解析：空
2. 翻译[浙江海洋大学2019研]
答案：翻译是指根据遗传密码的中心法则，将成熟的信使RNA分子（由DNA通过转录而生成）中“碱基的排列顺序”（核苷酸序列）解码，并生成对应的特定氨基酸序列的过程。翻译是基因表达的重要过程，翻译的过程大致可分作三个阶段：起始、延长、终止。翻译主要在细胞质内的核糖体中进行，氨基酸分子在氨基酰tRNA合成酶的催化作用下与特定的转运RNA结合并被带到核糖体上，生成多肽链。 解析：空
3. 端粒酶[暨南大学2018研]
答案：端粒酶（Telomerase）是指在细胞中负责端粒延长的一种酶，它是基本的核蛋白逆转录酶，可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端，把DNA复制损失的端粒填补起来，借由把端粒修复延长，可以让端粒不会因细胞分裂而有所损耗，保护染色体两端编码蛋白质的DNA序列，使得细胞分裂的次数增加。 解析：空
4. DNA变性（DNA denaturation）
答案：DNA变性是指核酸双螺旋碱基对的氢键断裂，双链变成单链，从而使核酸的天然构象和性质发生改变。变性时维持双螺旋稳定性的
氢键断裂，碱基间的堆积力遭到破坏，但不涉及到其一级结构的改变。凡能破坏双螺旋稳定性的因素，如加热、极端的pH、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等，均可引起核酸分子变性。这种变性过程是可逆的。 解析：空
5. 基因编辑技术[暨南大学2018研]
答案：基因组编辑技术是指在基因组水平上对目的基因序列甚至是单个核苷酸进行替换、切除，增加或插入外源DNA序列的基因工程技术。基因编辑技术中，ZFN和TALEN为代表的序列特异性核酸酶技术能够高效率地进行定点基因组编辑，而CRISPRCas9系统作为最新一代基因编辑技术，能够简便高效地实现基因组精确修饰。 解析：空 6. 多顺反子
答案：多顺反子是指在原核生物细胞中几种不同的mRNA连在一起，相互之间由一段短的不编码蛋白质的间隔序列所隔开的mRNA分子。多顺反子出现于原核生物，即若干个基因由一个启动子控制，转录在一条mRNA上，一个mRNA分子编码多个多肽链。这些多肽链对应的DNA片段则位于同一转录单位内，共用同一对起点和终点，有些mRNA的编码区可生成多个不同的蛋白质。 解析：空
7. 起始因子（原核中IF，真核中eIF）
答案：起始因子（原核中IF，真核中eIF）是指翻译起始所必需的特异蛋白因子。与核糖体、信使核糖核酸、起始转移核糖核酸等组成动态翻译起始复合体。真核和原核生物翻译起始因子分别有eIF 1～6和IF 1～3等，在翻译开始之前，核糖体小亚基先与起始因子结合，然后与模板mRNA结合，最后与结合有氨酰tRNA的大亚基结合形成起始复合物。 解析：空 8. p53
答案：p53是指通过杂合缺失鉴定的一个抑癌基因，其失活对肿瘤的形成起重要作用。该基因编码一种分子质量为53kDa的蛋白质命名为P53，P53蛋白主要集中于核仁区，能与DNA特异结合，其活性受磷酸化调控。如p53基因的两个拷贝都发生突变，将对细胞的增殖失去控制，导致细胞发生癌变。 解析：空
9. 剪接体（spliceosome）
答案：剪接体是指由snRNP组成，介导转酯反应的巨型复合体，其大小为60S，snRNP是由5种核小RNA（U1、U2、U4、U5和U6），与几种蛋白质形成的复合物。这些小核RNA不会翻译出任何蛋白，但对于调控遗传活动起到重要作用。snRNP中的RNA成分与mRNA的5′端和3′端剪接点及分支点的保守碱基配对，经相互作用形成一个复合体，使前体mRNA折叠成利于剪切的正确构型。
解析：空
10. 转座、移位
答案：转座、移位是指遗传信息从一个基因转移至另一个基因的现象，是由可移位因子介导的遗传物质重排，常被用于构建新的突变体。转座分为复制型和非复制型两大类，在复制型转座中，整个转座子被复制了，所移动和转位的仅仅是原转座子的拷贝；在非复制型转座中，原始转座子作为一个可移动的实体直接被移位。转座有别于同源重组，它依赖于DNA的复制。 解析：空
11. 操纵子[扬州大学2019研]
答案：操纵子是指原核生物中包括结构基因及其上游的启动基因、操纵基因以及其他转录翻译调控元件组成的DNA片段，是转录的功能单位。操纵子包含一个或以上的结构基因，这个结构基因会被转录成为一个多基因性的mRNA。在结构基因上游的是启动子序列，能为RNA聚合酶提供结合位点及引发转录。在启动子附近的是一组DNA称为操纵基因。操纵子亦会包含调控基因，如阻遏基因能为调控蛋白质编码，使之与操纵基因结合及阻止转录。 解析：空 12. 春化作用
答案：春化作用是指植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象。春化过程中，感受低温的部位分生
组织中的RNA和蛋白质含量增加，代谢也发生顺序性变化。春化作用分为两个阶段：①春化作用的前体物质在低温下转变成不稳定的前体物质。②在20℃下，中间产物转变为热稳定的物质，即最终产物。 解析：空
13. 序列位置标签（STS）
答案：序列位置标签（STS）是指一段短的DNA序列（200～500个碱基对），这种序列在染色体上只出现一次，其位置和碱基顺序都是已知的。在PCR反应中可以检测出STS，STS适宜作为人类基因组的一种地标，据此可以判定DNA的方向和特定序列的相对位置。 解析：空
14. 复制型转座[浙江海洋大学2019研]
答案：复制型转座是指转座子以复制生成的一份拷贝进行转座的方式。转座是由可移动因子介导的遗传物质重排现象，转座不需要转座子和它的目标位点之间广泛的同源性。复制型转座发生时，转座子先被复制，转座完成后原来的位置仍存在一个拷贝，新生成的拷贝被插入在其他地方。 解析：空
15. 同工tRNA[扬州大学2019研]
答案：同工tRNA是指几个携带相同氨基酸的tRNA，在一个同工tRNA组内，所有tRNA能够被一个特殊的氨酰tRNA合成酶识别的tRNA，即在3′端接受同一种氨基酸的几种tRNA，由同一种氨酰基
tRNA合成酶的识别。同工tRNA的出现使得61种编码氨基酸的三碱基序列只对应20种氨基酸，也减少了突变所造成的危害。 解析：空
4、填空题（60分，每题5分）
1. 操纵子的天然诱导物是，实验室里常用作为乳糖操纵子的诱导物，用来诱导β半乳糖苷酶的产生。 答案：异构乳糖|IPTG
解析：异构乳糖是乳糖操纵子的天然诱导物，实验室里常用IPTG（异丙基βD硫代半乳糖苷）作为乳糖操纵子的诱导物，诱导β半乳糖苷酶的产生。
2. 核糖体上可区分出五个功能活性位点，其中A位点主要在上，而P位点主要在上。
答案：50S亚基|30S亚基
解析：原核细胞由两个亚基构成，一个为大亚基50S，一个为小亚基30S。核糖体至少包括5个活性中心：50S亚基上有两个tRNA位点：氨酰基位点（A位点）与肽酰基位点（P位点），mRNA结合部位，肽基转移部位以及肽键的形成部位。
3. 在基因表达的调节控制过程中，效应物包括诱导物和共阻遏物，诱导物起作用，共阻遏物起作用。 答案：正调控|负调控
解析：基因表达调控是生物体内基因表达的调节控制，使细胞中基因表达的过程在时间、空间上处于有序状态，并对环境条件的变化作出反应的复杂过程。在基因表达的调节控制过程中，效应物包括诱导物和共阻遏物，其中诱导物起正调控作用，共阻遏物起负调控作用。 4. 蛋白质的生物合成中，每增加一个氨基酸要消耗个高能键。 答案：4
解析：首先，氨基酸活化形成氨酰tRNA，需要使ATP变为AMP，此步消耗两个。其次，进位与移位各需要一个GTP，成肽只需转肽酶催化即可。因此，每增加一个氨基酸可以近似的认为需要四个高能磷酸键。
5. DNA的合成方向，RNA的转录方向，蛋白质合成方向。 答案：5′→3′|5′→3′|N端→C端
解析：DNA的合成是按照预定核苷酸的顺序，将脱氧核苷酸逐个连接合成DNA链，其方向为5′→3′；RNA的转录是以双链DNA中的确定的一条链为模板，以ATP、CTP、GTP、UTP四种核苷三磷酸为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程，转录方向为5′→3′；蛋白质的合成为N端→C端。
6. 启动子由，，三个部分组成。 答案：上游元件|35区|10区
解析：启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，由上游元件、35区、10区三个部分组成。
7. 在切口移位标记探针时，DNaseI处理DNA的温度应控制在，温度过高会使，不利于标记。
答案：14～16℃|DNaseⅠ的活性增强、导致切口过多、使DNA探针的长度变短
解析：切口平移法是合成探针标记的方法之一，即利用微量的DNaseI使待标记的双链DNA分子产生若干切口，然后利用DNaseI的5′→3′外切酶活性从切口的5端除去核苷酸；同时DNaseI还有5′→3′的聚合酶活性可将反应体系中的核苷酸底物连接到切口的3′羟基末端。由于在切去核苷酸的同时又在切口的3′端补上核苷酸，从而使切口沿着DNA链移动，此时若反应体系中含有标记的核苷酸，它们就会掺入到新合成的链中，获得带有标记的DNA探针。在此过程中需要注意DNaseI处理DNA的温度应控制在14～16℃，温度过高会使DNaseⅠ的活性增强、导致切口过多、使DNA探针的长度变短，不利于标记。
8. 链霉素和卡那霉素能与核糖体亚基结合，改变其构象，引起而导致合成的多肽链的一级结构改变。 答案：30S|读码错误
解析：链霉素和卡那霉素是蛋白质生物合成抑制剂，通过与核糖体30S亚基结合从而致使mRNA密码误读，发生读码错误，导致合成的多肽链的一级结构改变。
9. RNA是由核糖核苷酸通过键连接而成的一种多聚体。 答案：磷酸二酯
解析：RNA是由核糖核苷酸通过3′羟基和5′的磷酸基团形成3′5′磷酸二酯键。
10. 果蝇P品系中有完整的转座成分P，性P品系果蝇与性M品系果蝇交配后代都产生生殖障碍。 答案：雄|雌 解析：
11. 1990年10月被誉于生命科学的“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划正式启动，该计划主要研究人的条染色体内的全部DNA，总共约核苷酸。 答案：24|30亿对
解析：人类基因组计划是美国科学家首先提出并开始实施的一项全球性合作研究项目。旨在分析出人类基因组24条染色体，约30亿对核苷酸的DNA分子的全部序列，确定所有人类基因在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。 12. 解释增强子远距离效应的假设有、和模型。 答案：拓扑效应|滑动模型|成环
解析：增强子是DNA上一小段可与蛋白质结合的区域，与蛋白质结合之后，基因的转录作用将会加强。增强子可能位于基因上游，也可能位于下游。且不一定接近所要作用的基因，甚至不一定与基因位于同一染色体。解释增强子远距离效应的假设有拓扑效应、滑动模型和成环模型。
5、简答题（50分，每题5分）
1. 限制性核酸内切酶有哪几种类型？哪一种类型的限制酶最适合于基因工程，为什么？请简要说明理由。
答案： （1）按照限制酶的组成、与修饰酶活性关系、切断核酸的情况不同，限制性核酸内切酶分为三类：
①Ⅰ类限制性核酸内切酶：由3种不同亚基构成，兼具有修饰酶活性和依赖于ATP的限制性内切酶活性，它能识别和结合特定的DNA序列位点，去随机切断在识别位点以外的DNA序列，通常在识别位点周围400～700bp。这类酶的作用需要Mg2＋，S腺苷甲硫氨酸及ATP。
②Ⅱ类限制性核酸内切酶：与Ⅰ类酶相似，是多亚基蛋白质，既有内切酶活性，又有修饰酶活性，切断位点在识别序列周围25～30bp范围内，酶促反应除Mg2＋外，也需要ATP供给能量。 ③Ⅲ类限制性核酸内切酶：只由一条肽链构成，仅需Mg2＋，切割DNA特异性最强，且在识别位点范围内切断DNA，是分子生物学中应用最广的限制性内切酶。
（2）Ⅱ类限制性核酸内切酶最适合基因工程，因为Ⅱ类限制性核酸内切酶只由一条肽链构成，仅需Mg2＋，切割DNA特异性最强，且就在识别位点范围内切断DNA。Ⅰ类和Ⅲ类限制性核酸内切酶由于切割序列是随机的，与识别序列不统一，因此在基因工程中没有什么价值。 解析：空
2. 简述蛋白质串联亲和纯化分离原理、方法及步骤。 答案： （1）蛋白质串联亲和纯化分离原理：串联亲和纯化（TAP），用于研究蛋白质在生理条件下的相互作用，通过嵌入一段蛋白质标记（TAP Tag），在目的蛋白的一端或中部导入蛋白质标记，这样便在没有破坏目的蛋白调控序列的基础上，使得被标记的目标蛋白其表达量与其在细胞中自然表达水平相当，避免了由于过量表达的导致非自然条件下的蛋白质相互作用。经过特异性的两步亲和纯化，在生理条件下与目标蛋白发生真实作用的蛋白便可被一起洗脱下来，这样得到的蛋白质复合体接着可以用质谱技术或Edman降解法进行鉴定。
（2）方法及步骤：①蛋白质标记：由蛋白A的IgG结合区（ProtA）和钙调蛋白结合区（CBP）构成，中间被一个TEV蛋白酶的酶切位点隔开；②构建表达标记蛋白的细胞或组织：将编码蛋白质标记的基因片段导入目标蛋白质编码基因的特定部位；③细胞抽提物的准备；④串联亲和纯化；⑤蛋白质复合体的鉴定。 解析：空
3. 基因工程操作中黏性末端连接是最常用的连接方法，具有许多优点，但是也有一些不足。请指出这些不足之处，如何克服？ 答案： （1）基因工程操作中黏性末端连接的不足之处 ①载体易自身环化，或载体间相连成二联体乃至n联体； ②用这种方法产生的重组体往往含有不止一个外源片段或不止一个载体连接起来的串联重组体，增加筛选工作的困难；
③大片段DNA的重组率较低，即使用碱性磷酸酶处理载体防止载体的自身环化，载体也有成环的倾向；
④只用一种限制性内切核酸酶产生的黏性末端连接，不易定向克隆；
⑤可能会出现不定数个载体和插入片段串联得到“超级重组体”的现象。
（2）克服黏性末端连接不足的方法
①利用碱性磷酸酶处理酶切的载体，使其不能自身环化； ②采用双酶切的方法进行克隆，使载体不能自身连接，同时也降低了外源片段串联重组的概率。 解析：空
4. 阐述基因突变的概念及引起突变的可能途径。
答案： （1）概念：基因突变属分子水平上的变异，是指染色体上个别基因发生的分子结构的变化，包括DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变。
（2）引起突变的途径：基因突变在自然界普遍存在，分为自发突变和诱发突变。
①自发突变是自然发生的变异，由背景辐射和环境因素引起，如天然的宇宙射线，细胞自身有害代谢产物及由DNA复制过程中碱基配对错误引起的突变。
②诱发突变是指人工利用物理、化学因素诱导发生的突变，也称为人工诱变。诱发基因突变的途径很多，主要有：a．化学诱变指基因
突变可以由某些化学物质所引起，这些化学物质被称为化学诱变剂。现已知很多的化学诱变剂，它们诱变的机制是不同的。在DNA复制过程由于碱基类似物的取代，碱基的化学修饰以及碱基的插入和缺失都会引起突变。b．物理诱变指利用物理因素引起的基因突变，如X射线、紫外线、电离辐射等物理因素均可导致突变产生。c．DNA插入改变读码或变成假基因，如，TDNA插入、转座子插入、病毒遗传物质插入等。诱发突变已成为生物育种的有效手段。 解析：空
5. 在染色体步移中，用哪些方法获得克隆的末端？
答案： 染色体步移是指由生物基因组或基因组文库中的已知序列出发逐步探知其旁邻的未知序列或和已知序列呈线性关系的目的序列的核苷酸的技术。在染色体步移中，可以用来下方法获得克隆的末端： （1）运用载体克隆位点的通用引物，如T3和T7启动子引物。 （2）假如克隆位点两侧没有T3和T7启动子，可用克隆的酶识别的DNA序列和随机引物去扩增末端。
（3）假如已知两个克隆的重叠部分，可直接把重叠部分切下来进行标记，然后用这个探针进行筛选。 解析：空
6. 什么是包涵体？其形成机制是什么？在基因工程操作中如何分离包涵体？
答案： （1）包涵体（IB）：在某些生长条件下，大肠杆菌能积累某种特殊的生物大分子，它们致密地集聚在细胞内，或被膜包裹或形
成无膜裸露结构，这种水不溶性的结构称为包涵体。一般含有50以上的重组蛋白，其余为核糖体元件、RNA聚合酶、外膜蛋白ompC、ompF和ompA等，环状或缺口的质粒DNA，以及脂体、脂多糖等，大小为0.5～1μm，难溶于水，只溶于变性剂，如尿素、盐酸胍等。 （2）包涵体形成的原因主要是在重组蛋白的表达过程中，表达量过高，合成速度太快，以至于没有足够的时间进行折叠，二硫键不能正确的配对，过多的蛋白质间的非特异性结合，蛋白质无法达到足够的溶解度等；另外缺乏某些蛋白质折叠的辅助因子或环境不适，无法形成正确的次级键等也是形成包涵体的原因。因此有人采用共表达分子伴侣的方法以增加可溶蛋白的比例。
（3）在基因工程中使用变性剂，如十二烷基硫酸钠（SDS）或者盐酸胍溶解包涵体。 解析：空
7. 简述Sanger双脱氧链终止法的原理。[武汉科技大学2019研] 答案： Sanger双脱氧链终止法的原理如下：
（1）采用核苷酸链终止剂双脱氧核苷酸终止DNA的延长。由于它缺少形成3′，5′磷酸二酯键所需要的3′OH，一旦参入到DNA链中，此DNA链就不能进一步延长。
（2）根据碱基配对原则，每当DNA聚合酶需要dNMP参入到正常延长的DNA链中时，就有两种可能性：①参入ddNTP，结果导致脱氧核苷酸链延长的终止；②参入dNTP，使DNA链仍可继续延长，直至参入下一个ddNTP。根据这一方法，就可得到一组以
ddNTP结尾的长短不一的DNA片段。
（3）分成四组分别为ddAMP、ddGMP、ddCMP、ddTMP反应后，聚丙烯酰胺凝胶电泳按泳带可读出DNA序列。 解析：空
8. 什么是比较基因组学？简述它们在遗传学中的运用。
答案： （1）比较基因组学是指基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。
（2）比较基因组学在遗传学中的应用：利用模拟生物基因组与人类基因组之间编码顺序上和结构上的同源性，克隆人类疾病基因，揭示基因功能和疾病分子机制，阐明物种进化关系，及基因组的内在结构。 解析：空
9. 为什么真核生物中转录与翻译无法耦联？
答案： 转录与翻译耦联指边转录边翻译，真核生物中转录与翻译无法耦联的原因如下：
（1）真核生物中的mRNA开始合成时，是不成熟的hnRNA，需要通过一系列加工过程才能成熟以后才能成为成熟的mRNA。这些过程包括：内含子的剪接、5′端加帽子结构、3′端加尾等。
（2）真核生物mRNA是在细胞核内合成的，而翻译是在细胞质中进行的，因此，mRNA只有被运送到细胞质部分，才能翻译生成蛋
白质。
因此，真核生物中转录与翻译无法耦联。 解析：空
10. 简述全基因组鸟枪测序的基本步骤。
答案： 全基因组鸟枪测序法是在获得一定的遗传及物理图谱信息的基础上，将基因组DNA分解成2kb左右的数百万个DNA小片段进行随机测序，辅以一定数量的10kb的克隆和BAC克隆的末端测序，利用超级计算机进行整合及序列组装。该方法是一种广泛使用的DNA测序的方法，比传统的测序法快速，但精确度较差。其具体步骤为： （1）建立高度随机、插入片段大小为2kb左右的基因组文库。克隆数要达到一定数量，即经末端测序的克隆片段的碱基总数应达到基因组5倍以上。
（2）高效、大规模的末端测序。对文库中每一个克隆，进行两端测序。在完成流感嗜血杆菌的基因组测序时，使用了14台测序仪，用三个月时间完成了必需的28463个测序反应，测序总长度达6倍基因组。
（3）序列集合。利用新的计算机软件，完善序列集合规则，最大限度地排除错误的连锁匹配。
（4）填补缺口。有两种待填补的缺口，一是没有相应模板DNA的物理缺口，二是有模板DNA但未测序的序列缺口。可以同时建立插入片段为15～20kb的λ文库以备缺口填补。 解析：空
6、论述题（25分，每题5分）
1. 为什么细菌的RNA聚合酶能在恰当的区域停止转录？[浙江海洋大学2019研]
答案： 因为细菌的各个转录单位中存在促进转录终止的终止子序列，转录出的终止子序列形成发夹结构延宕了RNA聚合酶的前进，进而在富含A的序列或终止因子的作用下从DNA模板链上释放下来，终止转录，原核生物的转录终止有两种类型：
（1）赖于ρ因子的终止，ρ因子能催化NTP水解促使新生的RNA链从三元转录复合物中解离出来，从而终止转录。
（2）不依赖于ρ因子的终止，模板DNA上存在终止转录信号终止子，终止位点上游一般都存在一个富含GC的二重对称区，该段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构。新生RNA中的发卡式结构会导致RNA聚合酶的暂停，破坏RNADNA杂合链5′端的正常结构。终止位点前有一段由4～8个A组成的序列，因此，转录物的3′端为寡聚U，寡聚U的存在使杂合链的3′端部分出现不稳定的rUdA区域。这两者共同作用使得RNA从三元转录复合物中解离出来。 解析：空
2. 原核生物的基因与真核生物的基因在组织形式和表达方式方面有哪些主要的区别？
答案： 原核生物的基因与真核生物的基因在结构、RNA加工过程，以及转录与翻译是否偶联等方面存在着区别： （1）结构方面（组织形式）的区别
①原核生物的基因包括上游的启动子、下游的终止子及中间的RNA编码序列。真核生物的基因也具有这些特征，但其启动子要复杂得多，与启动子相邻或相距较远的增强子和沉默子元件会对真核基因的转录产生较大的影响。
②真核生物的基因是具有内含子的割裂基因。
③原核生物的mRNA多为多顺反子，包含多个基因的氨基酸编码信息。而真核生物的mRNA为单顺反子，包含单个基因的氨基酸编码信息。
（2）表达方式方面的区别 ①RNA加工过程的区别
a．原核生物的基因没有内含子，而典型的真核生物基因含有一个或多个内含子，转录的区域比成熟的mRNA要大得多。
b．真核生物mRNA的加工包括5′端加帽，3′端加poly（A）尾巴和内含子的切除。 ②转录与翻译的区别
由于原核生物没有细胞核，转录和翻译是偶联的；真核生物的mRNA必须在细胞核中加工成熟，转运到细胞质中才能作为翻译的模板，由核糖体完成蛋白质的合成。
这三方面的不同决定真核生物在这三个水平对基因进行表达调控即：转录水平、mRNA加工水平和翻译水平与原核生物不同。 解析：空
3. PCR与细胞内DNA复制有哪些主要的相同点和不同点，各举出5个。[浙江海洋大学2019研]
答案： PCR和DNA复制分别在体外和细胞内完成，两个过程既有相似的地方，又有区别。
（1）PCR和细胞内DNA复制的相同点
①反应的底物都是dNTP（dATP、dCTP、dTTP、dGTP）。 ②都需要DNA聚合酶的催化，而且链的延伸都只能是5′→3′方向。
③都需要模板，都按半保留复制机理进行。 ④都需要引物。 ⑤都需要Mg2＋催化。
⑥扩增DNA的时候都会经历DNA双链的解开（变性），寡聚核酸与单链DNA的结合（退火），以及DNA聚合酶开始合成DNA（延伸）的三个过程。
（2）PCR和细胞内DNA复制的不同点
①细胞内DNA的复制是半不连续复制；而PCR中，DNA是连续复制。
②细胞内DNA的复制时，不需要将双链完全解开形成单链，按半不连续方式进行DNA的复制；而PCR反应中，DNA双链必须完全解链，复制过程都是连续进行的。
③细胞内DNA的复制时，DNA的解链通过解链酶催化；而PCR反应中是通过高温使双链解离。
④细胞内DNA的复制时，引物是通过RNA聚合酶合成的RNA链；而PCR反应中所需的引物是人工合成的寡聚核苷酸。
⑤DNA聚合是从复制起始位点开始的，由聚合酶识别复制起始位
点；而在PCR反应中，DNA的聚合是从引物结合处开始的，主要是由引物的特异性来控制复制的起始位置。
⑥在体内DNA的复制整个过程是由一系列酶所控制的，所以像DNA解链等在体温下就可以完成。而PCR则需要温度在解链温度、退火及延伸3个温度之间变化，PCR反应的DNA taq聚合酶是耐高温的酶。 解析：空
4. 什么是cDNA文库？同基因组文库有何差别？ 答案： （1）cDNA文库
cDNA文库是指含一种生物体所有基因编码的cDNA分子的克隆群。以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。 （2）基因组文库与cDNA文库的差别
①基因组文库中包含了所有的基因，而cDNA文库只包含表达的基因，缺乏内元和调节序列，因此在研究基因结构时没有多大用处。 ②基因组文库由于含有不表达序列，因此比cDNA文库大。 ③cDNA文库比基因组DNA文库小得多，能够比较容易从中筛选克隆得到细胞特异表达的基因。
④从不同细胞类型制备的cDNA文库包含一些共同序列和独特序列，可用于分离差别表达的基因；基因组文库则不能。
⑤cDNA文库代表了mRNA的来源，其中一些特定的转录本丰富而另一些很少，所以存在丰度的差别；而基因组文库在理论上均等地代表了所有基因序列。
⑥mRNA在不同的组织之间存在丰度的差异，因此cDNA文库的在构建时对于mRNA含量较少的就比较困难，而基因组文库不存在这样的问题。
⑦对真核细胞来说，从基因组DNA文库获得的基因与从cDNA文库获得的不同，基因组DNA文库所含的是带有内含子和外显子的基因组基因，而从cDNA文库中获得的是已经过剪接、去除了内含子的cDNA。 解析：空
5. 试述大肠杆菌乳糖操纵子的结构及其基因表达的调节特点。 答案： （1）乳糖操纵子的结构
①结构基因：大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因。 lacZ：编码β半乳糖苷酶，它的作用是可将乳糖水解为半乳糖和葡萄糖两个单糖，还可以将乳糖异构成别乳糖。
lacY：编码β半乳糖苷透性酶，负责将乳糖由胞外运送到胞内，穿过细胞壁和原生质膜进入细胞内。
lacA：编码半乳糖苷转乙酰酶，催化乙酰CoA的乙酰基转移到半乳糖苷上，形成乙酰半乳糖。
②调节基因I：I基因编码的阻遏蛋白可以与操纵区O结合。当阻遏蛋白与操纵区结合时，lac基因的转录起始受到抑制。
③操纵区O：操纵区是DNA上的一小段序列（仅为26bp），是阻遏蛋白的结合位点。
④启动子P：可以与RNA聚合酶结合。
⑤CAP位点：可以与cAMPCRP复合物结合。CRP为cAMP的受体蛋白，二者结合后形成复合物可以结合在启动子上游的CAP位点，促进结构基因的转录。
（2）乳糖操纵子的基因表达调节特点
转录时，RNA聚合酶首先与启动子（P）结合，通过操纵区（O）向右转录。转录从O区中间开始，按Z→Y→A方向进行，每次转录出来的一条mRNA上都带有这三个基因。转录的调控是在启动区和操纵区进行的。
①阻遏蛋白的负性调节：lacZ、lacY、lacA为结构基因，逆流而上依次是操纵区、启动子和调节基因，当细胞内无诱导物存在时，阻遏蛋白能够与操纵区结合，由于操纵区与启动子有一定的重叠，因此妨碍了RNA聚合酶在10序列上形成开放性启动子复合物，不能启动后面结构基因的转录。当加入乳糖后，乳糖被异构化形成异乳糖，结合在阻遏蛋白上从而改变阻遏蛋白的构象，使之从操纵区上解离下来。这样，RNA聚合酶就能与启动子牢固结合，并形成开放性启动子复合物，从而开始转录lacZ、lacY、lacA结构基因。乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。
②cAMPCRP的正性调节：在启动子上游有CAP结合位点，当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP浓度升高，与CRP结合，使CRP发生变构，形成cAMPCRP
复合物（称作CAP），CAP结合于乳糖操纵子启动序列中的CAP结合位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，对乳糖操纵子实行正调控，促进合成分解乳糖的三种酶。
③协同调节：当阻遏蛋白封闭转录时，cAMPCRP对该系统不能发挥作用；如无cAMPCRP存在，即使没有阻遏蛋白与操纵区结合，操纵子仍无转录活性，即cAMPCRP复合物与启动子区的结合是转录起始所必需的。乳糖操纵子中阻遏蛋白的负调控与cAMPCRP的正调控两种机制，互相协调、互相制约。 解析：空
7、选择题（17分，每题1分）
1. （多选）下列哪些关于ras说法是正确的？（ ） A． ras蛋白直接结合到胞外配体上
B． 基因常发生突变，突变能在Vras或Cras发生
C． 有时可能通过野生型Ras蛋白的过量表达而引起肿瘤发生 D． 基因突变可能在结构上活化Ras，从而不水解GTP 答案：B|C|D
解析：Ras蛋白为膜结合型的GTPGP结合蛋白，定位于细胞膜内侧。编码Ras蛋白的基因常发生突变，突变能在Vras或ras发生。同时，基因突变可能在结构上活化Ras，从而不水解GTP。有时可能通过野生型Ras蛋白的过量表达而引起肿瘤发生。Ras蛋白在传递细胞生长分化信号方面起重要作用。
2. 下面关于复制转座的叙述中，不正确的是（ ）。 A． 移动元件转到一个新的位点，在原位点上不留元件 B． 要求有转座酶
C． 复制转座子，即在老位点上留有一个拷贝 D． 要求有解离酶 答案：A
解析：转座分为复制性和非复制性两大类。项，在复制性转座中，整个转座子被复制，所移动和转位的是原转座子的拷贝，如Tn类转座子。两项，转座酶和解离酶分别作用于原始转座子和复制转座子。项，是关于非复制转座的描述，在非复制性转座中，原始转座子作为一个可移动的实体直接被移位，如IS序列、Mu和Tn5等。 3. 生物质谱所用的内肽酶是（ ）。 A． CPY B． CPA C． CPB D． Trypsin 答案：D
解析：P、P、PY是羧肽酶、羧肽酶、羧肽酶Y。羧肽酶是一类肽链外切酶，它能专一地从肽链的端开始逐个降解，释放出游离氨基酸，用于端氨基酸残基分析。Trypsin是胰蛋白酶，是最常用的蛋白水解酶，专一性强，只断裂赖氨酸或精氨酸的羧基参与形成的肽键。用固相法
测序时，用胰蛋白酶裂解得到的肽段可以通过双功能交联剂一对苯二异硫氰酸直接偶联到固相载体上。
4. 根据构建方法的不同，基因文库可分为基因组文库、cDNA文库等。下列文库中，哪项属于cDNA文库？（ ） A． 扣除文库 B． YAC文库 C． MAC文库 D． BAC文库 答案：A
解析：cN文库是指某生物某一发育时期所转录的mRN全部经反转录形成的cN片段与某种载体连接而形成的克隆的集合。扣除文库又称为差示文库，是反映不同组织和细胞或同一细胞在不同功能状态下，基因表达差异的cN文库。因此答案选。
5. 作为原核基因表达载体，下列何种调控元件不是必需的？（ ） A． 启动子 B． 复制起点 C． 信号肽序列 D． 多克隆位点 答案：C
解析：原核表达载体是指能携带插入的外源核酸序列进入原核细胞中进行表达的载体，包括启动子、复制起点、多克隆位点、S序列、终止
子。项，信号肽序列是指在起始密码子后的一段编码疏水性氨基酸序列的RN区域，它负责把蛋白质引导到细胞含不同膜结构的亚细胞器内。
6. 下列关于DNA复制的说法错误的是（ ）。[扬州大学2019研] A． DNA两条链连续地被复制 B． 需要DNA连接酶 C． 以半保留方式进行 D． 需要引物 答案：A
解析：项，N复制时，前导链上的N合成是连续的，后随链上是不连续的。因此答案选。
7. 蛋白质的翻译后修饰主要包括（ ）。 A． 磷酸化 B． 上述各种修饰 C． 乙酰化 D． 糖基化 答案：B
解析：蛋白质翻译后的修饰方式与N修饰有所不同，包含磷酸化、糖基化、乙酰化以及巯基化等多种修饰方式。
8. 测定小肽氨基酸序列的最好方法是（ ）。
A． 氨肽酶法
B． 二甲氨基萘磺酰氯法 C． 苯异硫氰酸法（PITC法） D． 2,4硝基氟苯法（FDNB法） 答案：C 解析：
9. 环境中乳糖存在时，大肠杆菌半乳糖苷酶基因转录正常进行的原因是（ ）。
A． 使阻抑物失去与结构基团结合的能力 B． 使阻抑物失去与操纵基因结合的能力 C． 使阻抑物失去与调节基因结合的能力 D． 使阻抑物失去与启动子结合的能力 答案：B
解析：操纵基因是操纵子中的控制基因，在操纵子上一般与启动子相邻，通常处于开放状态，使RN聚合酶通过并作用于启动子启动转录。但当它与调节基因所编码阻遏蛋白结合时，就从开放状态逐渐转变为关闭状态，使转录过程不能发生。当环境中乳糖存在时，阻抑物失去与操纵基因结合的能力，大肠杆菌半乳糖苷酶基因转录正常进行。 10. 决定tRNA携带的氨基酸种类的是（ ）。
A． 反密码子 B． 同义密码子 C． 副密码子 D． 密码子 答案：C
解析：tRN分子上的副密码子是指每个tRN分子上有一个特异的小区，供氨酰tRN合成酶所识别，因此，tRN分子上决定其携带氨基酸的区域被称为副密码子。
11. 原核生物启动序列10区的共有序列称为（ ）。[扬州大学2019研] A． TATA盒 B． GC盒 C． CAAT盒 D． Pribnow盒 答案：A 解析：
12. ShineDalgarno顺序是指（ ）。
A． 在DNA分子上转录起始点前8～13个核苷酸处的顺序 B． 16S rRNA3′端富含嘧啶的互补顺序
C． 在mRNA分子的起始密码子上游8～13个核苷酸处的顺序 D． 启动基因的顺序特征 答案：C
解析：S序列，原核生物mRN中核糖体结合位点序列。S序列通常位于翻译起始密码子UG上游约8个碱基位置，帮助招募核糖体RN，并将核糖体比对并结合到信使RN（mRN）的起始密码子，从而开始蛋白质合成，因此答案选。
13. 有关穿梭质粒载体的描述正确的是（ ）。 A． 在不同的宿主细胞中具有不同的复制速率 B． 在不同的宿主中具有不同的复制机制 C． 在不同的宿主细胞中运用不同的复制酶 D． 在不同的宿主细胞中运用不同的复制起点 答案：D
解析：穿梭质粒是指一类具有两种不同复制起点和选择标记，因而可以在两种不同类群宿主中存活和复制的质粒载体，在不同的宿主细胞中运用不同的复制起点。因此答案选。
14. 下列哪个氨基酸是先以前体形式结合到多肽中，然后再进行加工的？（ ） A． Gln B． Pro C． Hyp
D． Glu 答案：C
解析：羟脯氨酸是脯氨酸羟化后的产物，为3羟基脯氨酸（3Hyp）或4羟基脯氨酸（4Hyp），一般蛋白质中不存在羟脯氨酸。 15. 下面有关RNA编辑的描述，不正确的是（ ）。 A． 编辑的方式包括碱基的修饰及核苷酸的插入或缺失 B． 改变了DNA所编码的遗传信息 C． 在原核及真核生物中都有存在 D． 是mRNA转录后加工的一个正常现象 答案：C
解析：RN编辑是指mRN水平上改变遗传信息的过程，转录后的RN在编码区发生碱基的加入、丢失或转换等现象。主要发生在成熟mRN水平上，仅存在于真核生物中。
16. 嘌呤霉素抑制蛋白质生物合成的机制是（ ）。 A． 可与核糖体受位上的氨基酰tRNA形成肽酰嘌呤霉素 B． 抑制氨基酰tRNA合成酶的活性，阻止氨基酰tRNA的合成 C． 结构与甲硫氨酰tRNA相似，与甲硫氨酰竞争结合tRNA D． 抑制转肽酶活性 答案：D
解析：
17. Western杂交的对象是（ ）。[扬州大学2019研] A． 既是RNA，又是DNA B． 蛋白质 C． RNA D． DNA 答案：B
解析：蛋白质印迹法（免疫印迹试验）即Western lot。它是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。其基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色。通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中表达情况的信息，因此答案选。
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